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Fizeau, Foucault und die Jagd nach der Lichtgeschwindigkeit

Wie zwei Experimente die Zeit vermessen – und warum manche OMs trotzdem behaupten, sie hätten das schon immer gewusst

Die Lichtgeschwindigkeit ist eine dieser Größen, die uns heute selbstverständlich erscheint. c ist eben 299.792.458 m/s – Punkt. Doch bevor diese Zahl in Stein gemeißelt wurde, mussten Menschen mit erstaunlicher Kreativität, Mut und einer gewissen Bereitschaft, sich von rotierenden Zahnrädern ins Gesicht schlagen zu lassen, herausfinden, wie schnell Licht eigentlich ist.

Zwei Namen stehen dabei besonders im Rampenlicht: Hippolyte Fizeau und Léon Foucault. Beide Franzosen, beide experimentierfreudig, beide mit einer bemerkenswerten Fähigkeit, Apparaturen zu bauen, die heute jeder Funkamateur sofort nachbauen würde – und anschließend behauptet, er hätte es besser gemacht.

1. Fizeau: Der Mann, der Licht durch ein Zahnrad jagte

Fizeaus Experiment von 1849 war so genial wie gefährlich. Die Idee:

  • Man schickt Licht durch ein schnell rotierendes Zahnrad.
  • Das Licht fliegt zu einem Spiegel mehrere Kilometer entfernt.
  • Es kommt zurück – und trifft wieder auf das Zahnrad.
  • Je nachdem, wie schnell das Rad rotiert, wird das Licht entweder durchgelassen oder blockiert.

Das Ganze ist im Prinzip wie ein QSO über 80 m mit einem OM, der ständig die PTT drückt: Mal kommt etwas durch, mal nicht, und irgendwann weiß man, wie schnell er redet.

Ein einfaches Beispiel

Stell dir vor, du stehst an einer Fußgängerampel. Die Ampel schaltet so schnell zwischen Rot und Grün, dass du nur dann rüberkommst, wenn du exakt im richtigen Moment losläufst. Wenn du misst, wie schnell die Ampel blinkt und wie weit die Straße ist, kannst du ausrechnen, wie schnell du rennen musst. Fizeau hat das Gleiche gemacht – nur mit Licht, einem Zahnrad und der realistischen Chance, dass ihm das Ding um die Ohren fliegt.

Was Fizeau herausfand

Er kam auf etwa 313.000 km/s. Für damalige Verhältnisse war das beeindruckend präzise. Für manche ältere Funkamateure ist das natürlich „viel zu ungenau“, denn sie haben schließlich schon 1968 mit einem selbstgebauten Röhrenoszillator „ganz genau“ gemessen, dass Licht ungefähr so schnell ist wie ein guter CW-Operator auf Kaffee.

2. Foucault: Der Mann mit dem rotierenden Spiegel

Foucault dachte sich: „Zahnräder sind schön, aber was, wenn wir das Ganze eleganter machen?“ Also ersetzte er das Zahnrad durch einen rotierenden Spiegel. Das Licht wird:

  1. auf den rotierenden Spiegel geschickt,
  2. reflektiert,
  3. zu einem festen Spiegel weitergeleitet,
  4. zurückgeworfen,
  5. und trifft wieder auf den rotierenden Spiegel – der sich inzwischen ein kleines Stück weitergedreht hat.

Dadurch verschiebt sich der Lichtpunkt minimal. Aus dieser Verschiebung kann man die Lichtgeschwindigkeit berechnen.

Ein einfaches Beispiel

Stell dir vor, du wirfst einen Ball gegen eine Wand, während du dich auf einem Bürostuhl drehst. Wenn du dich schnell genug drehst, kommt der Ball nicht zu dir zurück, sondern trifft deinen Kollegen am Nachbartisch – was dir eine gute Erklärung dafür liefert, warum Foucaults Methode zwar präzise, aber nicht ungefährlich war.

Foucaults Ergebnis

Er kam auf etwa 298.000 km/s – deutlich näher am heutigen Wert als Fizeau. Natürlich wird auch das von manchen OMs kommentiert mit: „Also ich hab das damals mit ’nem Spiegel aus ’nem alten SABA-Fernseher gemacht, und mein Wert war viel genauer.“

3. Was die beiden Experimente über Zeit verraten

Beide Methoden haben etwas gemeinsam: Sie verwandeln Zeit in Raum.

  • Fizeau misst, wie weit sich ein Zahnrad in der Zeit dreht, die Licht für Hin- und Rückweg braucht.
  • Foucault misst, wie weit sich ein Spiegel dreht, während das Licht unterwegs ist.

Das ist im Grunde die gleiche Idee wie bei einem Funkamateur, der behauptet, sein SWR-Meter sei „absolut genau“, weil er es seit 40 Jahren nicht mehr angerührt hat. Auch hier wird Zeit in eine Art räumliche Verschiebung übersetzt – nur dass die Verschiebung meistens im Kopf stattfindet.

4. Warum das alles heute noch relevant ist

Die Experimente von Fizeau und Foucault sind die Grundlage für:

  • moderne Lasermessungen,
  • Entfernungsmessung per LIDAR,
  • optische Uhren,
  • GPS-Synchronisation,
  • und die Erkenntnis, dass Licht nicht einfach „unendlich schnell“ ist, wie manche OMs immer noch behaupten, wenn sie erklären, warum ihr 2‑m‑Signal „sofort“ in Koblenz ankommt.

5. Fazit: Zwei Experimente, ein Ziel – und viel Mut

Fizeau und Foucault haben gezeigt, dass man mit cleveren Ideen und rotierenden Teilen die Natur austricksen kann. Sie haben die Lichtgeschwindigkeit nicht nur gemessen, sondern auch bewiesen, dass Zeit und Licht untrennbar miteinander verbunden sind.

Und sie haben uns etwas Wichtiges gelehrt: Manchmal muss man Dinge einfach ausprobieren – auch wenn ein älterer Funkamateur daneben steht und sagt: „Also ich hätte das ganz anders gemacht.“